BAB III
METODE PENELITIAN
A. Lokasi dan Subjek Penelitian
Berdasarkan tujuan penelitian yaitu menganalisis peningkatan domain
competencies literasi sains siswa setelah diterapkan levels of inquiry maka dalam
penelitian ini tidak perlu adanya kelas kontrol atau kelas pembanding. Sehingga
sampel penelitian yang digunakan hanya satu kelas yaitu siswa kelas X pada salah
satu SMA di kota Bandung.
Pemilihan sampel dipilih secara sampling Purposive yaitu teknik penentuan
sampel dengan pertimbangan tertentu (Sugiyono, 2007:85). Kriteria sampel dalam
penelitian ini adalah siswa SMA dengan usia minimal 15 tahun dan belum belajar
mengenai materi elastisitas. Selain itu agar interaksi guru dan siswa berlangsung
lancar dalam proses pembelajaran, sampel yang digunakan adalah siswa yang
aktif bertanya dan mengemukakan pendapat. Menurut guru yang bersangkutan,
kelas X yang dijadikan sampel dalam penelitian dengan jumlah siswa 21 orang ini
adalah kelas yang paling aktif dibandingkan dengan kelas yang lainnya.
B. Desain Penelitian
Tujuan penelitian ini yaitu menganalisis bagaimana peningkatan domain
competencies literasi sains siswa, maka peneliti harus mengetahui terlebih dahulu
bagaimana domain competencies literasi sains siswa sebelum diberikan perlakuan
dengan cara memberikan pretest, setelah itu peneliti baru memberikan perlakuan,
dan setelah siswa diberi perlakuan kemudian siswa yang bersangkutan diberikan
posttest. Dari tujuan tersebut maka desain penelitian yang dipilih adalah one
group pretest-posttest design. Pada desain ini, peningkatan domain competencies
literasi sains siswa dapat dilihat melalui perbedaan hasil pretest dan posttest.
Tabel 3.1 one group pretest-posttest design
Pretest Treatment Posttest
Keterangan :
O1 = Tes awal (pretest) sebelum diberikan perlakuan (treatment)
X = Penerapan metode Levels of Inquiry
O2 = Tes akhir (posttest) setelah diberikan perlakuan (treatment)
C. Metode Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa besar peningkatan domain
competencies literasi sains siswa setelah diterapkan levels of inquiry, maka dalam
penelitian ini tidak perlu adanya kelas kontrol atau kelas pembanding.
Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai tersebut, maka penelitian ini menggunakan
metode Pre-Eksperimental Design. Sanjaya dan Heriyanto (2006) menyatakan
bahwa “Dengan rancangan penelitian ini (metode Pre-Eksperimental Design) peneliti hendak mengungkapkan hubungan sebab akibat dengan hanya melibatkan
satu kelompok subjek saja atau tidak ada kelompok kontrolnya”.
D. Definisi Operasional
Dalam penelitian ini terdapat beberapa istilah yang akan dijabarkan lebih
rinci agar memperoleh persamaan persepsi :
1. Literasi Sains
Literasi sains yang digunakan dalam penelitian ini hanya berfokus pada
materi elastisitas. Dari empat domain literasi sains yang diukur PISA, yaitu
contexts, competencies, knowledge, dan attitude (OECD, 2006), penelitian ini
hanya mengukur domain competencies saja. Peningkatan literasi sains yaitu
adanya kenaikan hasil tes literasi sains untuk materi elastisitas dari pretest ke
posttest pada domain tersebut. Peningkatan domain competencies literasi sains
diukur menggunakan effect size.
2. Levels of Inquiry
Penerapan levels of inquiry terdiri dari enam tahapan dalam satu kali
pembelajaran. Tahapan tersebut diantaranya Discovery Learning, Interactive
Demonstration, Inquiry Lesson, Inquiry Lab, Real-World Application dan
Hypothetical Inquiry (Wenning, 2005). Karena penelitian dilakukan di SMA
maka tingkatan (level) pembelajaran yang digunakan adalah dari Discovery
learning memiliki fokus kontrol lebih kepada guru. Fokus tersebut terus berubah
dari guru menuju siswa seiring dengan meningkatnya tahapan. Sehingga pada
tahapan terakhir fokus kontrol kelas lebih besar oleh siswa dan guru hanya
mengawasinya.
E. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah instrumen
yang diadaptasi dari PISA dalam materi elastisitas atau disebut sebagai PISA-like.
Hal ini dilakukan karena literasi sains yang menjadi permasalahan di Indonesia
adalah literasi sains yang diukur oleh PISA. Soal PISA-like dirancang mengikuti
karakteristik soal PISA yaitu menyediakan sejumlah informasi atau data dalam
berbagai bentuk penyajian untuk diolah oleh siswa yang akan menjawabnya,
meminta siswa mengolah (menghubung-hubungkan) informasi dalam soal,
pernyataan yang menyertai pertanyaan dalam soal perlu dianalisis dan diberi
alasan saat menjawabnya, dan soal-soal tersebut disajikan dalam bentuk bervariasi
yakni bentuk pilihan ganda, isian singkat atau essay. Soal PISA dibuat secara
bervariasi karena di dalam literasi sains siswa dituntut untuk bisa menjelaskan
fenomena secara ilmiah sehingga melalui soal essay aspek ini dapat terukur.
Selain itu pada literasi sains siswa dituntut dapat menggunakan informasi ilmiah
untuk melakukan pilihan yang dihadapinya setiap hari sehingga perlu ada pula
soal yang berbentuk pilihan ganda untuk mengukurnya.
Selain itu, bentuk instrumen PISA mencakup tiga domain dalam satu soal
yaitu domain contexts, competencies, dan knowledge. Bentuk butir soal ada yang
berupa pilihan ganda dan essay yang disatu padukan dalam suatu wacana. Matriks
butir soal PISA-like yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
Tabel 3.2 Matriks Hubungan Domain context, competencies, dan knowledge
pada instrumen PISA-like
Competencies
Mengidentifikasi isu yang bersifat ilmiah
Menjelaskan fenomena secara ilmiah
Menggunakan fakta ilmiah Knowledge Knowledge of
science
Sistem fisik
Runtuhnya bangunan garmen Bangladesh diduga
penyalahgunaan fungsi bangunan (Hazard)
Tabel 3.2 Matriks Hubungan Domain context, competencies, dan knowledge
pada instrumen PISA-like (Lanjutan)
Competencies
Uji nyali dengan Bungee trampolin (Frontiers of science and technology)
Pertanyaan no. 8
Tips memilih matras Spring bed yang baik
untuk kesehatan ( Frontiers of science and
technology) Spring bed yang baik
untuk kesehatan ( Frontiers of science and
Tabel 3.2 Matriks Hubungan Domain context, competencies, dan knowledge
pada instrumen PISA-like (Lanjutan)
Competencies ( Frontiers of science and
technology) Pertanyaan no. 1
Pegas pada sepeda motor ( Frontiers of science and
technology) Pertanyaan no. 16
Uji nyali dengan Bungee trampolin ( Frontiers of science and
technology)
F. Proses pengembangan Instrumen
Soal PISA-like digunakan untuk tes literasi sains dalam penelitian ini.
Menurut Scarvia B. Anderson dkk dalam Arikunto tahun 2009 menyatakan bahwa
persyaratan bagi tes, yaitu validitas dan reliabilitas. Dalam hal ini validitas lebih
penting, dan reliabilitas diperlukan karena menyokong terbentuknya validitas.
Sebuah tes mungkin reliabel tetapi tidak valid, sebaliknya sebuah tes yang valid
biasanya reliabel. Agar diperoleh data yang valid, instrumen atau alat untuk
mengevaluasinya harus valid. Selain uji validitas dan reliabilitas instrumen,
dilakukan pula analisis butir soal tes yakni analisis tingkat kesukaran butir soal
dan daya pembeda butir soal. Berikut pemaparan mengenai validitas, reliabilitas,
1. Validitas Instrumen
Validitas instrumen merupakan ukuran yang menyatakan kesahihan suatu
instrumen sehingga mampu mengukur apa yang hendak diukur (Arikunto, 2009:
65). Validitas instrumen pada penelitian ini mencakup validitas logis dan validitas
empiris karena validitas sebuah tes dapat diketahui dari hasil pemikiran (validitas
logis) dan dari hasil pengalaman (validitas empiris). Untuk mengetahui validitas
logis instrumen PISA-like, dilakukan judgement terhadap butir-butir soal yang
dilakukan oleh dua judgment ahli dan untuk mengetahui validitas empiris maka
dilakukan uji coba instrument tersebut. Setelah dilakukan uji coba maka hasil uji
coba tersebut diolah ke dalam uji statistik, yakni teknik korelasi Pearson Product
Moment dinyatakan dalam persamaan 3.1 (Arikunto, 2009 : 73), yaitu :
xy =
√ ... 3.1
Keterangan :
rxy = Koefisien korelasi antara variabel X dan Y, dua variabel yang
dikorelasikan (x = dan y = Y - ) = Jumlah perkalian x dengan y
x2 = kuadrat dari x
y2 = kuadrat dari y
Berikut ini tabel 3.3 (Arikunto, 2009) yang menginterpretasikan validitas:
Tabel 3.3
Interpretasi Validitas
Koefisien Korelasi Kriteria validitas
0,81 ≤ r 1,00 Sangat Tinggi
0,61 ≤ r 0,80 Tinggi
0,41 ≤ r 0,60 Cukup
0,21 ≤ r 0,40 Rendah
0,00 ≤ r 0,20 Sangat rendah
2. Reliabilitas Instrumen
Reliabilitas taraf ketetapan hasil yang diukur sebuah instrumen apabila
instrumen tersebut diteskan berkali-kali, sehingga instrumen tersebut dapat
dipercaya. Nilai reliabilitas dapat ditentukan dengan menentukan koefisien
reliabilitas. Teknik yang digunakan untuk menentukan reliabilitas tes pilihan
ganda dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan metode belah dua (
split-half method) atas-bawah. Reliabilitas tes pilihan ganda dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan 3.2 (Arikunto, 2009:93), sebagai berikut :
11=2 r
2 1 2 1 1+ r
2 1 2
1 ……… .
Keterangan :
r11 = reliabilitas instrumen
r 2 1 2
1 = korelasi antara skor-skor setiap belahan tes
Reliabilitas tes bentuk uraian dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.3
(Arikunto, 2009), sebagai berikut :
... 3.3
... 3.4
Keterangan :
= Reliabilitas Instrumen
= Jumlah varians skor tiap-tiap item = Varians total
= Varians N = Jumlah siswa
X = Skor tiap butir soal
Adapun tolak ukur untuk menginterpretasikan derajat reliabilitas instrumen
Tabel 3.4
Interpretasi Reliabilitas
Koefisien Korelasi Kriteria Reliabilitas
0,81 r 1,00 Sangat Tinggi
0,61 r 0,80 Tinggi
0,41 r 0,60 Cukup
0,21 r 0,40 Rendah
0,00 r 0,20 Sangat Rendah
3. Tingkat Kesukaran Butir Soal
Tingkat kesukaran adalah bilangan yang menunjukan sukar dan mudahnya
suatu soal. Tingkat kesukaran dihitung dengan menggunakan persamaan 3.5
(Arikunto, 2009 : 208), sebagai berikut :
P =
... 3.5
Keterangan :
P = Tingkat Kesukaran
B = Jumlah siswa yang menjawab benar
JS = Jumlah seluruh siswa peserta tes
Adapun tolak ukur untuk menginterpretasikan tingkat kesukaran butir soal
yang diperoleh digunakan tabel 3.5 (Arikunto, 2009 : 208) berikut :
Tabel 3.5
Interpretasi Tingkat Kesukaran
Indeks Tingkat kesukaran Kriteria Tingkat Kesukaran
0,00 -0,30 Sukar
0,31-0,70 Sedang
0,71 – 1,00 Mudah
Soal yang baik adalah soal yang tidak terlalu mudah atau tidak terlalu sukar.
Namun perlu diketahui bahwa soal-soal yang terlalu mudah atau terlalu sukar
4. Daya Pembeda
Daya pembeda adalah kemampuan suatu soal untuk membedakan antara
siswa yang pandai (berkemampuan tinggi) dengan siswa yang bodoh
(berkemampuan rendah). Rumus yang digunakan untuk menentukan daya
pembeda soal uraian sama dengan soal pilihan ganda yaitu :
DP = ... 3.6
Keterangan :
DP = Indeks daya pembeda satu butir soal tertentu
BA= Banyaknya kelompok atas yang menjawab soal dengan benar
B B= Banyaknya kelompok bawah yang menjawab dengan benar
J A= Banyaknya peserta kelompok atas
J B= Banyaknya peserta kelompok bawah
Adapun tolak ukur yang digunakan untuk menginterpretasikan indeks daya
pembeda yang telah diperoleh, digunakan tabel 3.6 (Arikunto, 2009: 218) berikut :
Tabel 3.6
Klasifikasi Daya Pembeda
Indeks Daya Pembeda Kriteria Daya Pembeda
Negatif Sangat jelek, harus dibuang
0,00 - 0,20 jelek (poor)
0,20 – 0,40 Cukup (satisfactory)
0,40 – 0,70 Baik (Good)
0,70 – 1,00 Baik sekali (excellent)
5. Hasil Uji Coba Test
Berikut adalah analisis data hasil uji coba meliputi uji validitas, reliabilitas,
daya pembeda dan tinggi kesukaran dapat dilihat pada Tabel 3.7 di bawah ini
(Untuk lebih lengkapnya dapat di lihat pada Lampiran B.3)
Tabel 3.7 Rekapitulasi Hasil Uji Instrumen Tes Literasi Sains
No. Bentuk Soal
Validitas
Tingkat
Kesukaran Daya Pembeda
Reliabilitas Ket Nilai
rxy Kategori
Nilai
TK Kategori Nilai
Syarat sebuah soal dibuang adalah jika soal tersebut tidak valid (kategori
validitas rendah), kategori tingkat kesukaran sangat sukar atau sangat mudah,
kategori daya pembeda negatif, dan indikator soal yang dibuang sudah terwakili
oleh indokator soal lain. Jika tidak ada indikator soal yang terwakili oleh soal lain
maka soal yang bersangkutan dapat direvisi dan di ujicoba lagi.
Berdasarkan tabel 3.7 terlihat bahwa soal nomor 9 dan nomor 14 memiliki
validitas yang rendah (tidak valid). Walaupun kedua soal tersebut valid dalam
validitas logis yang dilakukan oleh judgment ahlinamun kedua soal itu tidak valid
dalam validitas empiris. Validitas sebuah instrumen tidak hanya dihasilkan dari
hasil pemikiran/validitas logis saja namun harus dibuktikan juga melalui
pengalaman/validitas empiris (Arikunto, 2009). Instrumen yang tidak valid dapat
diperbaiki atau dibuang, namun jika diperbaiki instrumen tersebut harus di uji
validitas ulang yakni mencakup validitas logis dan validitas empiris. Dalam
penelitian ini, penulis memilih untuk membuang instrumen yang tidak valid
karena terdapat nomor soal lain yang dapat mewakili indikator yang akan diukur.
Soal nomor 9 dan nomor 14 dapat terwakili oleh soal nomor 16 karena indikator
soal tersebut sama.
G. Teknik Pengumpulan data
Teknik pengumpulan data yang dilakukan peneliti adalah melalui tes tulis,
angket, dan video pembelajaran.
1. Tes tulis
Tes ini digunakan untuk mengukur peningkatan domain competencies
literasi sains siswa setelah diterapkan levels of inquiry. Tes ini disusun
berdasarkan pada indikator yang hendak dicapai pada setiap pertemuan
pembelajaran. Soal-soal tes yang digunakan berupa soal pilihan ganda dan essay
mengenai materi elastisitas. Instrumen ini mencakup tiga domain literasi sains
yaitu domain context, competencies, dan knowledge. Soal-soal yang digunakan
pada tes awal dan tes akhir merupakan soal yang sama, hal ini dimaksudkan agar
tidak ada pengaruh perbedaan kualitas instrumen terhadap perubahan pengetahuan
dan pemahaman yang terjadi.
Adapun langkah-langkah yang ditempuh dalam penyusunan instrumen
a. Membuat kisi-kisi soal berdasarkan kurikulum 2013 mata pelajaran Fisika
SMA kelas X semester 2, yakni pada materi elastisitas kemudian
disesuaikan dengan kisi-kisi soal PISA 2006.
b. Menulis soal tes berdasarkan kisi-kisi dan membuat kunci jawaban dan
rubrik penilaian.
c. Mengkonsultasikan soal-soal instrumen dan melakukan revisi kepada dosen
pembimbing sebagai perbaikan awal.
d. Meminta pertimbangan (judgment) kepada dua dosen fisika, kemudian
melakukan revisi soal berdasarkan bahan pertimbangan tersebut.
e. Melakukan uji instrumen di salah satu kelas di sekolah yang menjadi
populasi dalam subjek penelitian berlangsung, menganalisis hasil uji
instrumen yang meliputi uji validitas butir soal, reliabilitas instrumen,
tingkat kesukaran, dan daya pembeda. Kemudian melakukan revisi ulang
melalui konsultasi dengan dosen pembimbing.
2. Video Pembelajaran
Setiap pertemuan dalam pembelajaran didokumentasikan menggunakan
video sehingga proses pembelajaran dapat dianalisis secara keseluruhan.
H. Teknik Pengolahan Data
Teknik pengolahan yang digunakan pada penelitian ini adalah pengolahan
data secara statistik. Tujuan pengolahan data ini adalah untuk mengetahui
peningkatan domain competencies literasi sains siswasetelah diberikan perlakuan.
Untuk melihat peningkatan domain competencies literasi sains siswa setelah
menerapkan levels of inquiry adalah dengan cara menganalisis nilai effect size dari
hasil pretest dan posttest siswa. Nilai effect size adalah pengukuran sederhana
untuk mengukur perbedaan antara dua kelompok atau kelompok yang sama dalam
waktu berbeda dengan menggunakan skala yang umum (Secretariat, Literacy.
2002).
Effect size merupakan cara yang digunakan untuk mengukur berapa besar
pengaruh treatment. Selain itu, effect size digunakan untuk :
1. Membandingkan kemajuan (peningkatan) dari waktu ke waktu pada tes
2. Membandingkan hasil pengukuran tes yang berbeda
3. Membandingkan kelompok yang berbeda dalam melakukan tes yang sama
Perbandingan yang mungkin menggunakan effect size diantaranya :
1. Perbedaan skor antara dua kelompok yang berbeda ( misalnya , anak laki-
laki dan perempuan )
2. Perubahan skor untuk kelompok sama yang diukur dua kali
3. Hubungan antara faktor-faktor dan nilai yang berbeda itu semua dapat
dianggap sama .
Cara menghitung effect size pada desain penelitian satu kelas tanpa kelas
kontrol yaitu dengan menggunakan persamaan berikut :
Effect Size (d) =
... 3.7
Standar deviasi yang dimaksud adalah standar deviasi pooled. Cara
menghitung standar deviasi pooled yaitu dengan persamaan sederhana dari cohen
(1988) :
√ ... 3.8
Keterangan :
SDpooled = Standar deviasi Pooled
SD1 = standar deviasi data ke-1
SD2 = standar deviasi data ke-2
M1 = Rata-rata skor Pretest
M2 = Rata-rata skor Posttest
Persamaan 3.7 dapat digunakan jika data memiliki koefisien korelasi
dengan kategori kecil. Jika data memiliki koefisien korelasi dengan kategori
sedang atau besar maka untuk menghitung effect size yaitu dengan menggunakan
persamaan berikut:
√
... 3.9
d = Nilai Effect Size
M1 = Rata-rata skor Pretest
M2 = Rata-rata skor Posttest
SDpooled = Pooled Standard Deviation
r = koefisien korelasi
Pada penelitian ini koefisien korelasi yang digunakan dapat dilihat dari tabel 3.8
(Sugiono, 2010) sebagai berikut :
Tabel 3.8
Interpretasi koefisien korelasi
Interval Koefisien Tingkat Hubungan
0,00 - 0.199 Sangat rendah
0,20 - 0,399 Rendah
0,40 - 0,599 Sedang
0,60 - 0,799 Kuat
0,80 - 1,000 Sangat Kuat
Adapun tolak ukur yang digunakan untuk menginterpretasikan nilai effect
size yang telah diperoleh, Cohen mengatakan bahwa nilai effect size 0,20 berarti
berpengaruh kecil, 0,50 berpengaruh sedang, dan 0,80 berpengaruh besar. Secara
lebih terperinci, kategori nilai effect size dapat dilihat dari tabel 3.9 (Cohen, 1992)
berikut :
Tabel 3.9
Klasifikasi Effect Size
Nilai Effect Size Kategori
0,00 ≤ x ≤ 0,20 Tidak berarti (dapat diabaikan)
0,20 ≤ x ≤ 0,50 Kecil
0,50 ≤ x ≤ 0,80 Sedang
